《表4 APD最佳刻蚀坑深度Table 4 The best etch well depth of APD》

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《用刻蚀坑方法抑制平面型InGaAs/InP盖革模式APD的边缘击穿》

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用倍增层为1.4μm时的仿真结果来说明APD半径r上的离化积分随不同刻蚀深度d的变化趋势，图5是在APD电流达到10μA时得到的仿真结果，把此时的反向电压定义为击穿电压，可以看出在台面型的APD击穿时因为不存在边缘击穿，Ip沿APD半径方向的值都在1附近，所以把这种情况定义为APD理想的击穿情况.在没有刻蚀坑时（d=0μm），在有源区边界E2附近由于曲率效应Ip>1，而此时中心轴附近Ip<1，有源区边界提前击穿，击穿电压为71.23V，与APD理想击穿电压76.88V相差5.6V（表3），这对于后续的读出电路的设计会有很大的影响.当加上浅刻蚀坑之后，如d=0.1μm时，E1处的曲率比较小，E2处的曲率仍较大，击穿时E1离化积分小于E2处，依旧是E2处提前击穿.随着d的增加扩散深度减小，E2处曲率减小，而E1处由于台阶处高度增加，曲率会增加，因此击穿时E2处的离化积分逐渐减小，E1处的离化积分增加，进而变成E1处提前击穿.E1和E2处的离化积分所差不多时，抑制能力最强，这个变化趋势对于其他倍增层厚度依然成立，因此每个倍增层厚度都存在一个最佳的刻蚀坑深度.倍增层厚度为1.4μm时，0.2μm的刻蚀坑抑制边缘击穿的能力最强，此时击穿电压最大，中心轴Ec处的离化积分Ip也最大.表4列出了倍增层厚度为0.8μm、1μm、1.2μm、1.4μm、1.6μm时的台面型APD的击穿电压Vb_mesa、最佳刻蚀坑深度dbest和此时的击穿电压Vb_best，以及当击穿电压与理想击穿电压相差3V之内的刻蚀坑深度范围d3V，可以看出对于倍增层厚度为1μm左右的盖革模式APD来说，刻蚀坑深度应该在0.1~0.3μm之间.